長(zhǎng)喙田菁（Sesbania rostrata）重金屬耐性機(jī)理研究.pdf

1、中山大學(xué)博士學(xué)位論文長(zhǎng)喙田菁（Sesbaniarostrata）重金屬耐性機(jī)理研究姓名：陳富華申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專(zhuān)業(yè)：生態(tài)學(xué)指導(dǎo)教師：楊中藝20040426陳富華：長(zhǎng)喙田菁(Sesbanla“ostrata)重金屬耐性機(jī)理研究迫濃度增加時(shí)，細(xì)胞壁的結(jié)合量大大增加，尤其根部細(xì)胞壁結(jié)合了6080％的Cu，莖和葉細(xì)胞壁結(jié)合的Cu也各占其Cu總量的50—60％。這些結(jié)果說(shuō)明，根部的滯留作用和細(xì)胞壁的結(jié)合是長(zhǎng)喙田菁重金屬耐性的重要機(jī)制。3用電鏡觀

2、察長(zhǎng)喙田菁各器官的細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)可知，重金屬Cd和Cu在低濃度脅迫(005mmolL‘1)下對(duì)細(xì)胞內(nèi)的各細(xì)胞器基本沒(méi)有影響。當(dāng)脅迫濃度增至O10mmolL。1時(shí)，各細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)受損，如部分葉綠體基粒片層紊亂，線粒體的脊突出現(xiàn)腫脹等現(xiàn)象，但也有部分細(xì)胞器仍表現(xiàn)正常。O25mmolL1脅迫濃度下的細(xì)胞器受到嚴(yán)重破壞，主要表現(xiàn)為細(xì)胞核質(zhì)凝集，線粒體空泡化，葉綠體基粒溶為一團(tuán)等。這些現(xiàn)象說(shuō)明，長(zhǎng)喙田菁在中低脅迫濃度下可維持部分細(xì)胞器結(jié)

3、構(gòu)功能，可能也是長(zhǎng)喙田菁適應(yīng)重金屬脅迫的方式之一。4應(yīng)用化學(xué)試劑連續(xù)提取法研究了重金屬Cd和Cu在長(zhǎng)喙田菁各器官細(xì)胞內(nèi)的不同化學(xué)結(jié)合形態(tài)。經(jīng)cd脅迫后的長(zhǎng)喙田菁各器官的細(xì)胞內(nèi)，均出現(xiàn)了NaCI提取態(tài)Cd，該種Cd的化學(xué)結(jié)合形態(tài)在無(wú)脅迫時(shí)含量為零，在脅迫下則成為主要化學(xué)結(jié)合形態(tài)，在根中的比例達(dá)到51O％，在莖和葉中分別達(dá)到566％和266％?？梢?jiàn)，通過(guò)cd脅迫誘導(dǎo)產(chǎn)生能夠結(jié)合cd的蛋白質(zhì)等大分子有機(jī)物可能是長(zhǎng)喙田菁細(xì)胞內(nèi)對(duì)Cd解毒的重要方

4、式。經(jīng)Cu脅迫后，長(zhǎng)喙田菁根細(xì)胞內(nèi)的Cu的化學(xué)結(jié)合形態(tài)以乙醇提取態(tài)(無(wú)機(jī)鹽態(tài)，占3399％)、HAc提取態(tài)(磷酸鹽的形態(tài)，占304％)和HCI提取態(tài)(草酸結(jié)合態(tài)，占252％)為主，同時(shí)出現(xiàn)了NaCI提取態(tài)，但所占比例很小(35％)。其中無(wú)機(jī)鹽態(tài)可能是發(fā)揮正常功能的cu，也可能是貯存在液泡中的cu，這是一種cu的解毒機(jī)制；而磷酸鹽和草酸鹽形態(tài)的cu的體內(nèi)生物有效性較低，可能是長(zhǎng)喙田菁根部對(duì)Cu的主要解毒機(jī)制。態(tài)為主，分別占729％和765

5、％，因此，能比較單一。但莖和葉片中的結(jié)合形態(tài)均以乙醇提取長(zhǎng)喙田菁的莖、葉對(duì)Cu的解毒方式可5長(zhǎng)喙田菁體內(nèi)的抗氧化酶系統(tǒng)對(duì)cd和Cu均有一定的耐性，在兩種重金屬脅迫下的活性以POD為最高，SOD和CAT的活性則相對(duì)較低；CAT和POD的活性的高低在時(shí)間順序上有一定的互補(bǔ)性。根系抗氧化酶系統(tǒng)在承受了大部分重金屬脅迫壓力的情況下能夠保持活性是長(zhǎng)喙田菁實(shí)現(xiàn)重金屬耐性的重要保障；莖的抗氧化酶系統(tǒng)在Cd和Cu的脅迫下能保持較高的活性；葉片的酶活性保